Kanadští vědci používající CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) detekovali 13 FRB (Fast Radio Bursts), včetně druhého, který se kdy opakoval. A oni si myslí, že najdou ještě více.
CHIME je inovativní radioteleskop v oblasti Okanagan Valley v Britské Kolumbii v Kanadě. Bylo dokončeno v roce 2017 a jeho posláním je působit jako stroj času. CHIME pomůže astronomům pochopit tvar, strukturu a osud vesmíru změřením složení temné energie.
Jedinečný design společnosti CHIME je také vhodný pro detekci rychlých rádiových výbuchů.
Rychlé radiační impulzy jsou vysoce energetické události v prostoru, které detekujeme jako přechodný puls rádiových vln. Obvykle trvají jen několik milisekund. Vědci si nejsou jisti, jaký je jejich původ, i když je to určitě mimo Mléčnou dráhu. Některé z navrhovaných zdrojů jsou černé díry nebo rychle se otáčející neutronové hvězdy.
"Nevyřešili jsme problém, ale je tu ještě několik kousků v hádance."
Tom Landecker, člen týmu CHIME, Národní rada pro výzkum
"Až dosud byla FRB známá pouze jedna." Vědět, že existuje další, naznačuje, že by tam mohlo být více. A s větším počtem opakovačů a dalších zdrojů, které jsou k dispozici pro studium, můžeme být schopni pochopit tyto kosmické hádanky - odkud pocházejí a co je způsobuje, “řekl Ingrid Stairs, člen týmu CHIME a astrofyzik v UBC.
Observatoř CHIME má jedinečný design. Na rozdíl od jiných dalekohledů, které mají pohyblivé úchyty, které jim umožňují přemisťovat a studovat konkrétní objekty ve vesmíru, je CHIME statonární. CHIME sedí stále, zatímco se obloha pohybuje nad hlavou. Každý den mapuje celou severní polokouli, což znamená, že pravděpodobně odhalí více těchto jevů.
CHIME je vyroben z 1024 přizpůsobených přijímačů mobilních telefonů ve čtyřech 100 metrů poloválcových válcích nebo „polovodičích“, z nichž všechny pracují společně jako jeden velký interferometr. Jsou připojeni k superpočítači, který zpracovává všechna data.
Schody si myslí, že CHIME najde více opakujících se FRB. Jakmile jsou nalezeny, mohou jiné dalekohledy prozkoumat, odkud pocházejí, pro vodítko k jejich povaze.
"Když CHIME mapuje celou severní polokouli každý den, musíme časem najít více opakovačů," řekl Stairs. "Vědět, kde jsou, umožní vědcům zaměřit se na ně jejich dalekohledy, což vytváří příležitost studovat tyto záhadné signály podrobně."
Původ rychlých rádiových výbuchů stále není znám. Zatímco někteří vědci naznačují, že jsou způsobeni kataklyzmatickými událostmi, objev opakujících se FRB tento nápad zřejmě vylučuje.
"Jsme velmi rádi, když vidíme, co může CHIME dělat, když běží na plnou kapacitu."
Deborah Good, doktorandka na UBC, členka týmu CHIME FRB.
Díky vzácnosti FRB je studium obtížné. Jsou také velmi přechodné a trvají jen několik milisekund. Co je na tomto objevu vzrušující, je to, že CHIME ještě nefunguje na plnou kapacitu. Jakmile bude rychlost, objeví se mnohem více, možná každý den provozu, a data fasád povodně se otevře na tyto zajímavé jevy.
"Jsme velmi rádi, když vidíme, co může CHIME dělat, když běží na plnou kapacitu," řekla Deborah Good, studentka doktorského studia fyziky a astronomie v UBC, která je součástí týmu CHIME FRB. "Na konci roku jsme možná našli 1000 dalších dávek." Naše data otevřou některá tajemství FRB. “
První FRB byl objeven v roce 2007 vědci, kteří hledali data pulsaru. Většina rychlých rádiových výbuchů trvá krátký okamžik a pak jsou pryč, i když s tímto nejnovějším objevem CHIME nyní víme o dvou, které se opakovaly. První opakující se FRB, nazvaný FRB 121102, byl detekován v roce 2012 a jeho zdroj byl extragalaktický ve směru konstelace Auriga.
Co nám o vlnových délkách říkají o rychlých rádiových dávkách
Vlnová délka FRB může vědcům pomoci pochopit, odkud pocházejí, a jakou hmotou prošli, aby se k nám dostali. Ale delší vlnové délky jim FRB řeknou více.
"Prostředí FRB má mnohem větší vliv na tvar signálů na dlouhých vlnových délkách."
Deborah Dobrá, UBC / CHIME
Zatímco většina předchozích rychlých rádiových výbuchů byla detekována při vlnových délkách pouhých několika centimetrů, tato nejnovější dávka měla vlnové délky několika metrů. To je bonus pro tým CHIME, který tvrdí, že delší vlnové délky otevírají nové linie vyšetřování.
"Prostředí FRB má mnohem větší vliv na tvar signálů na dlouhých vlnových délkách," řekl Good. "Když se podíváme na tyto výboje s ČASEM, dá nám dobrou představu o tom, jaké jsou FRB a odkud pocházejí, tím, že nám ukazuje více o tom, jak se jejich jas mění na různých frekvencích a co se děje se signálem na jeho cestě k Zemi," dodala .
Člen týmu CHIME Tom Landecker z Národní rady pro výzkum říká, že tyto nově detekované rychlé rádiové výboje pomohou vyřešit hádanku, případně o tom, odkud FRB pocházejí.
„[Nyní víme], že zdroje mohou produkovat nízkofrekvenční rádiové vlny a tyto nízkofrekvenční vlny mohou uniknout svému prostředí a nejsou příliš rozptýleny, aby byly detekovány v době, kdy dosáhnou Země. To nám říká něco o prostředích a zdrojích. Tento problém jsme nevyřešili, ale je tu ještě několik kousků v puzzle, “řekl.
Kdykoli dojde k objevu rychlých rádiových výbuchů nebo k jinému jevu nejistého původu, internet se rozsvítí mluvením mimozemšťanů a mimozemských inteligencí. Zdá se, že si nemůžeme pomoci. Ale ve většině z těchto případů a pravděpodobně i v tomto případě existuje přirozené vysvětlení. Vědci to ještě nenašli.
Když ale najdou zdroj FRB, může CHIME hrát hlavní roli při hledání.
CHIME byl teprve ve fázi uvedení do provozu, když zjistil tyto výbuchy. Nefungovalo to na plnou kapacitu. Jakmile to bude, budou před námi zajímavé časy, zvláště pokud dokáže detekovat 1 000 dalších rychlých rádiových výbuchů, jak naznačuje Good.
"Tato zjištění jsou jen začátkem objevů společnosti CHIME," dodal Stairs, astrofyzik UBC. „V další fázi plánujeme zachytit plný tok dat s vysokým rozlišením z nejjasnějších dávek, což nám umožní lépe porozumět jejich pozicím, charakteristikám a magnetickému prostředí. V příštích několika letech bude velmi vzrušující. “
Detekce rychlých rádiových výbuchů byla představena na zimním zasedání Americké astronomické společnosti.
Tyto nové objevy jsou také vysvětleny ve dvou vědeckých dokumentech, které byly obě publikovány v Nature online dne 9. ledna 2019. První příspěvek je nazván „
Pozorování rychlých rádiových vln při frekvencích až 400 megahertzů. “ Druhým je „Druhý zdroj opakujících se rychlých rádiových dávek.“
Zdroje:
- Tisková zpráva: Dalekohled CHIME detekuje druhý opakující se rychlý rozhlasový výbuch
- Tisková zpráva: Nový kanadský dalekohled mapuje největší objem vesmíru, jaký byl kdy zkoumán
- CHIME Telescope Homepage
- Research Paper: Druhý zdroj opakujících se rychlých rádiových výbuchů
- Výzkumný článek: Pozorování rychlých rádiových výbuchů při frekvencích až 400 megahertzů
- Wikipedia Entry: Fast Radio Burst
